Algorithmes géométriques parallèles

Algorithmes géométriques parallèles de la bibliothèque ParaDiGM

Par Bruno Maugars et Eric Quemerais

La bibliothèque ParaDiGM (Parallel Distributed Generalized Mesh), développée depuis 2015 à l'ONERA sous licence LGPL, contient un catalogue d'algorithmes parallèles géométriques, d'algorithmes de manipulation de maillage et d'algorithmes de construction et de parcours de graphes de communication MPI. Appelés à bas niveau dans les logiciels de simulation numérique, ces services permettent de construire rapidement les prérequis géométriques nécessaires aux méthodes numériques ainsi que les graphes de communication MPI aux frontières des partitions. A haut niveau, ces fonctionnalités sont utilisés pour effectuer les pré et post-traitements. La bonne performance des algorithmes géométriques permet de les appeler également fréquemment en cours de calcul en co-traitement. Après un rapide parcours des fonctionnalités, l'exposé se concentra sur la présentation de l'approche algorithmique originale adoptée dans ParaDiGM lui permettant d'obtenir de bonnes performances et des résultats indépendants du parallélisme.

Code Generation for In-Place Stencils in structured grid

Par Mohamed Essadki

Numerical simulation often resorts to iterative in-place stencils such as the Gauss-Seidel or Successive Overrelaxation (SOR) methods. Writing high performance implementations of such stencils requires significant effort and time; it also involves non-local transformations beyond the stencil kernel itself. While automated code generation is a mature technology for image processing stencils, convolutions and out-of-place iterative stencils (such as the Jacobi method), the optimization of in-place stencils requires manual craftsmanship. Building on recent advances in tensor compiler construction,we propose the first domain-specific code generator for iterative in-place stencils. Starting from a generic tensor compiler implemented in the MLIR framework, tensor abstractions are incrementally refined and lowered down to parallel, tiled, fused and vectorized code. We used our generator to implement a realistic, implicit solver for structured meshes, and demonstrate results competitive with an industrial computational fluid dynamics framework. We also compare with stand-alone stencil kernels for dense tensors.

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